提升原木作业效率

2018-07-10郭君

天津科技 2018年6期

郭君

(天津港股份有限公司天津300461)

原木是天津港常规货类之一，目前已有 20多年的装卸历史，在操作经验的积累及作业工具的配套方面都取得了较强的竞争优势。为了适应当前港口紧密的装卸作业节奏，本文以原木作业效率[1]的提升为研究课题，分析作业流程中的薄弱环节，并逐一进行研究解决。

1 作业流程简介

原木作业流程：船—→堆场—→车(见图1)。

图1 原木作业示意图Fig.1 Log operation diagram

简要说明：船，即卸船作业。对于当舱原木，使用原木抓斗直接抓取；对于舱四周的原木，采用人力锁扣作业，移至当舱，再进行抓取；对于甲板原木，根据工况选择抓斗或钢丝扣进行作业。堆场，即落垛作业。门座式起重机(以下简称“门机”)配备抓斗[2](钢丝扣)将原木吊运至码头一侧，按照相关规定码放原木。车，即装车作业。利用原木装车机并配备原木整端机将原木由货垛装至运输车辆。

2 存在的问题及分析

在原木作业流程中，每个环节不同程度地存在着薄弱点。因此，通过对这些薄弱点的发掘与加强，必然影响原木装卸作业整体效率的提升。

2.1 抓斗抓取能力不足

原木抓斗的抓取量直接关系着全船的卸船效率，以一条俄罗斯原木(此船各舱原木的直径较为均匀)的抓取作业作为试验对象，见表1。

表1 原木抓取情况记录表Tab.1 Log grab record

为了得到抓斗的最大抓取量，同时保证数据的合理性，在同一条船对应相同舱口的货垛的突出部位进行抓取，其抓取量为24根。根据以上数据，可以得到原木抓斗的抓取率约为：17根/24根＝71%,。

显然，现有的原木抓斗在实际使用中，由于自身结构的原因，常常出现货物抓取量不足的问题，在一定程度上影响了原木的作业效率。通过观察发现，由于原木抓斗的斗抓端部为圆弧状，抓取时，切入原木缝隙的深度不够，造成抓斗闭合过程中抱笼的原木数量不足，制约了原木抓斗的抓取效率。

2.2 抓斗维修周期长

原木抓斗在作业过程中经常出现损坏的现象，在超过备用抓斗数量后，必然导致作业线的停工。为此，对导致抓斗维修周期长的原因进行分析。

①绕绳结构问题。原木抓斗的钢丝绳为 2根，每根绳的一端与抓斗固定，另一端通过导向轮伸出上承梁，用以连接门机，见图2。

在更换钢丝绳时，需人力将新的钢丝绳绕过3个滑轮再穿出抓斗顶部，费时费力。此外，更换 1根钢丝绳后，新绳(新更换的)的长度必然比另 1根(使用一段时间后)要短，这种情况下，必须使用卸扣弥补长度上的差距。

图2 原木抓斗绕绳结构示意图Fig.2 Schematic diagram of rope winding structure of log grab

②钢丝绳出槽问题。原木抓斗下撑梁与 4根斗抓采用同轴连接，造成下撑梁在使用中容易倾倒，导致钢丝绳出槽磨损，增加了抓斗钢丝绳的更换频次。

2.3 舱四周原木捆索效率低

舱四周的原木，由于隐蔽与甲板之下，只能采用人力捆索原木，再利用机械将原木拉至当舱位置，供抓斗抓货。显然这种作业方式的效率是极为低下的，见图3。

图3 舱内作业Fig.3 Cabin operation

3 解决方案的研究与实施

3.1 抓斗改造

①抓尖改造。将斗抓的端部由圆弧状改造成尖锥状[3](见图4)，增加切入深度，进而提高原木抓斗的抓取量。改造后，以 1条新西兰原木的抓取作业作为验证对象，见表2。

表2 原木抓取情况记录表Tab.2 Log grab record

图4 抓尖改造示意图Fig.4 Schematic diagram of tip reformation

为了得到抓斗的最大抓取量，同时保证数据的合理性，在同一条船对应相同舱口的货垛的突出部位进行抓取，其抓取量为22根。

根据以上数据，可以得到原木抓斗的抓取率约为：20根/22根＝91%,。

②绕绳改造。改进滑轮组结构，在上撑梁 2个滑轮中间增加 2个导向轮，改变钢丝绳的绕绳方式。更换钢丝绳时，将新旧钢丝绳的一端焊接在一起，用机械将旧绳抽出，同时新绳随之穿入滑轮组，见图5。

图5 绕绳改造示意图Fig.5 Schematic diagram of rope winding transformation

③下撑梁改造。在下撑梁两端各加装一个防偏倒限位装置，能够有效地防止下撑梁向两边倾倒，防止钢丝绳出槽，见图6。

图6 下撑梁改造示意图Fig.6 Schematic diagram of modification of pulley set

3.2 研制挖掘机原木夹具

为了充分发挥挖掘机的能力，设计制造原木夹具，配置于挖掘机工作臂上，利用夹具将舱四周的原木夹置当舱位置，见图7。

3.3 研制船机抓斗

由于码头前沿无法摆放更多的门机，因此能否有效利用船吊，达到增加作业线的目的，成为提高原木作业效率的途径之一。

图7 挖掘机配置原木夹具舱内作业Fig.7 Working in excavator with log fixture cabin

门机起降机构与船吊相比较，存在不同之处。门机钢丝绳具有起升与下降2套独立的卷扬机构，可以自由控制原木抓斗的张开与闭合。船机钢丝绳的起升与下降为一套卷扬机构，无法适应原木抓斗的使用要求。为此，专门研制了适合船机使用的船机抓斗。

船机抓斗的工作原理为将此船机抓斗的平衡架

直接挂在船机的吊勾上。抓斗的开闭通过船机的钢丝绳的上下来控制抓斗内部滑移座沿着导轨上下滑动，导轨上设有锁扣并与下承梁固接，滑移座上设有滑轮组和启闭机构。将开启的抓斗放在物料堆上，松下钢丝绳，滑移座下滑到下承梁上，开闭机构锁住，再提升钢丝绳，抓斗开始闭合抓货；将闭合的抓斗放在物料堆上，再松下点钢丝绳，开闭机构打开，再提升钢丝绳，滑移座顶住上承梁，继续提升钢丝绳抓斗就打开卸货，见图8。